19世纪以来，西方水利科学与技术逐渐传入中国，刺激着中国传统的水利工程技术的改造和发展。

水利工程的勘测及规划

在水利工程中运用大地测量、水文测量及地质钻探技术首先始于通航水道的整治，继而用于防洪治河、农田水利及水电工程中，范围由最初各江河干流的中下游扩展到上游或全流域，对当时和后来的水利建设有着重要的影响。

大地测量

根据第2次鸦片战争后签订的不平等条约，中国一些通商口岸渐次对外开放，出于整治通航水道的需要，河口段及河道的测量首先引起注意。咸丰十一年（1861年），英国海军测绘长江航道，9年后据此编制成长江计里全图。光绪十五年（1889年），河南、山东河道总督吴大

辛亥革命以后，各流域相继设立水利机构，测量工作由配合河道疏浚而进行的河道地形测量转向为防洪、农田水利、水电、航运规划前期工作服务。1923年以后，黄河流域先后完成了河南、山东境内1∶5 000和1∶10 000流域局部地形图及主要支流河道地形图；配合20世纪30、40年代陕西引泾、引洛、引渭等农田水利工程规划设计，开展了这些地区的局部地形测量。30年代以后为开展长江流域水力开发规划，在长江三峡段、金沙江及岷江、嘉陵江等干支河流上进行坝区、库区、局部河段等专题测量。珠江流域测量工作自1914年广东治河处开始，由广州河口段，分别向东江、西江的广东、广西境内扩展。这一时期浙江的钱塘江流域、福建的闽江流域等都相继开展了多目标的水利测量。

近代，中国大地测量零点高程基准点均为通商口岸海关所设，海河和黄河流域多采用天津海河口“大沽零点”。长江流域下游采用“吴淞零点”，是1871年至1900年出现的最低潮位；中游有湖北藕池口相对零点；上游多采用支流岷江灌县（今都江堰市）假设高程。淮河流域则有江淮水利局设置的运河惠济闸基准点、黄河故道假设零点（又称废黄河口零点）等坐标系统。测量基准点各河不相统属，且精密水准点布点少，相应水利测量精度亦不高，施测数量也很有限，这种状况至20世纪50年代才逐渐改进。

航空测量是20世纪初开始兴起的用于大地测量的一项新技术，它采用飞机摄影得到的地形照片，利用少量的地面控制点作平面纠正，再作中心投影而为平面地形图。中国1928年引进这一技术，并首先用于水利测量。经过筹备，1930年在浙江浦阳江试行航测成功，飞机飞行高度2 000～400 m，长度36 km，制成地形图比例1∶15 000、1∶30 000。1933年对河南长垣大车集至石头庄施行了长27 km黄河堤防段的航测，测得1∶7 500黄河堤防图和1∶25 000平面地形图。

水文测量

首先开始的水文测验项目是水位及雨量观测。咸丰十年（1860年），上海海关在长江口外吴淞口设置潮位站。同治四年（1865年），海关在汉口长江干流上设水位站。光绪六年至宣统三年（1880～1911年），海关在长江干流上已设有重庆、宜昌、沙市、城陵矶、汉口、九江、芜湖、南京、镇江、吴淞等10处水位站。

20世纪20年代，水文测验开始由水位、雨量观测向综合测验发展。海河流域理船厅和海河工程局自光绪二十八年（1902年）至1920年在潮白河、温榆河、永定河、滹沱河上建水位站4处。至1937年，全流域有水文站19处（其中汛期水文站10处），水位站22处，雨量站158处（含汛期临时站），测验内容包括流量、含沙量、雨量及蒸发量。淮河流域水文测验站最早一批设于1913年，主要分布在苏北。据1937年底统计资料，其时淮河全流域有水位站117处，雨量站97处，流量及含沙量站18处，初步形成淮河全流域水文站网。

黄河水文测验是在清代水位站的基础上发展起来的。乾隆三十年（1765年），在河南陕州黄河万锦滩、巩县洛河口、武陟木栾店分设水志桩，相当于近代的水位站。1933年黄河水利委员会成立以后，黄河干流及陕西境内各支流水文站数量才有大的增加。1937年以后开始在上游山西、内蒙古、甘肃境内设站。据1949年统计，黄河流域有水文站33个，水位站28个，开展了流量、泥沙量、汛期水位等水文测验项目。

1941年始在流经一省以上河流上设水文总站。1946年后，各流域机构、各省水利机构相继恢复旧有的水文站。1948年统计，全国有水文总站18处，水文站191处，水位站245处。

水利发展规划及设计

清末，淮河治理首开其端。1918年孙中山以英文发表了《国际共同发展中国实业计划——补助世界战后整顿实业之方法》，3年后以中文发表，改名为《建国方略之一——实业计划（物质建设）》（简称《实业计划》）。这是一个以国家工业化为中心，使国民经济全面发展的建设规划。其中水利方面以民国初年江、河、海初步勘测成果为依据，提出了兴建北方、东方、南方三大海港，整治长江、黄河、海河、淮河、珠江五大江河，发展航运、水电、灌溉等的水利全面开发发展规划。

治淮规划始于清末，1855年黄河由铜瓦厢向北改道后，淮河下游河道的治理更引起注意。清末至民国初年主要的倡导者是江苏咨议局议长张謇等人。在他的主持下，自1914年至1920年提出了4种治理规划，这些规划以河道治理、导淮入江入海为主要目标，进行闸坝、堤防、排洪河道的初步设计及经费预算。这4个方案设计流量相差大，且工费预算和工程效益亦有很大出入。1929年导淮委员会成立，李仪祉担任工务处长兼总工程师，在他的领导下1930年提出《导淮工程计划书》。依据1912～1926年水文测验资料及江淮水利测量局的地形测量成果，选用15 000 m³/s作为设计标准。这是一项包含防洪、航运、灌溉、水力发电在内的综合治理、综合开发的规划设计。

1925年，由顺直水利委员会制定的《顺直河道治本计划报告书》，是海河流域第1个治理规划。这个计划采取减河分流入海工程措施，主要规划工程有挽潮白河归北运河的苏庄、龙凤、土门等泄水闸，马厂减河、独流减河、子牙河泄洪水道等。

20世纪20～30年代进行的工程规划中，较大的还有扬子江水道整理委员会的《整治武汉至上海长江口水道计划》，广东治河委员会的《珠江各河整治计划》，整理运河讨论会的《整理运河计划》，黄河水利委员会的《整治黄河下游计划》和《三门峡、宝鸡峡水库工程规划》等。

20世纪30年代以后，开展了对长江干流的水电开发规划。1932年国防设计委员会组织了由电力、水利、测量工程师恽震、曹瑞芝、宋希尚、史笃培（美国人）、陈晋模5人组成的长江三峡勘测队，当年十月至十二月在长江三峡段进行查勘，提出了《扬子江上游水力发电勘测报告》。1944年，当时的国家资源委员会邀请美国垦务局萨凡奇（J.L.Savage）来华协助查勘长江水利资源。经过实地查勘，他在四川长寿完成了《扬子江三峡计划初步报告》，提出了包括葛洲坝、黄陵庙在内的5个坝址方案。规划中最大电站的发电量为10 560 MW，相应水库防洪库容270亿m³，建成后万吨海轮可达重庆，全部工程造价包括淹没损失共计约9亿美元。

20世纪30年代末至40年代，全国水利机构主持了湘西、云、贵、川、宁、甘、新等省（自治区）农田水利工程规划及设计，并制定了一些旧有农田水利工程的改造规划，但能够付诸实现的极为有限。

水利工程机械、新型建筑材料的引进及应用

清朝末年及民国年间，中国相继引进水利工程机械和水泥、钢材等新型建筑材料，并开始自己制造。光绪十四年（1888年）黄河河南长垣、山东东明堤防段施工中始用小铁路运输土料，同年亦用于郑州堵口；次年九月，又用于封堵山东章丘大寨决口。

光绪十四年（1888年），黄河堤工中首次使用水泥。这批水泥一部分由旅顺调拨而来，一部分购于上海、香港，是舶来品。光绪十九年（1893年）为防御长江洪水，调运唐山生产的水泥300 t，重修湖南常德城墙及防洪石堤。宣统三年（1911年）葫芦岛港地基工程已用钢筋混凝土桩。20世纪20年代采用钢筋混凝土结构的水工建筑物已日见普遍。

20世纪20年代浙江石质海塘的维修用水泥灌浆加固，或工程堵漏。绍兴三江闸原用条石砌筑，用铁锭上下联锁，无胶结材料。由于水流长期淘刷、渗漏，闸底板逐渐淘空，严重漏水；闸墩及翼墙也因风化开裂，裂缝最宽达5 cm，漏水严重。1932年开工修复，主要采用灌浆技术用水泥浆充填。灌浆机全套设备系德国进口，喷射压力250～350 kPa，灌浆能力0.75 m³/h，采用国产水泥，历时52 d，共灌水泥砂浆158 m³。

新型水利工程的兴建

中国新型水利工程的修建，20世纪20年代后，数量有较大的增加，类型呈多向发展，但是工程规模一般较小。

防洪治河及船闸工程

民国初年，防洪工程中出现了钢筋混凝土结构、采用启闭机械、配备钢板闸门的新型水闸。1932年顺直水利委员会修建潮白河上的苏庄闸，由39孔泄水闸、10孔进水闸组成，闸孔宽6 m，可宣泄洪水600 m³/s，1939年7月毁于洪水。

中国修建的新型船闸，以导淮委员会在淮扬运河上修建的邵伯、淮阴、刘老涧等船闸为早。这几座船闸净长100 m，宽10 m，以木桩、钢板为基础。邵伯船闸上下游水位差7.7 m，淮阴、刘老涧上下游水位差9.2 m，闸门为钢质双扇对开式，闸室为钢筋混凝土结构。20世纪40年代导淮委员会主持长江上游支流航道整治，在沟通川黔的重要水道綦江及其支流蒲河上实施渠化工程，共建船闸11座，其中以綦江车滩大利船闸为最大，落差6.5 m，船闸净长60 m。在技术、工程规模等方面基本接近30年代的同类工程水平。

水电站工程

据记载，1905年在台湾已建了装机容量为600 kW的龟山水电站。1910年7月，云南石龙坝水电站开工，历时2年11个多月投产，与1882年建成的美国威斯康星州世界第1座水电站的诞生相距30年。石龙坝水电站位于滇池出水道螳螂川上，为引水径流式水电站，引用流量4 m³/s，落差15 m。石龙坝水电站为商人和官方合资兴办，聘请德国工程师为技术顾问。水电站装机2台，单机容量412 kW。1925年建成四川泸县龙溪河上的洞窝水电站。这是由中国技术人员勘测、设计的引水式电站，落差39 m，装机容量140 kW，用6 kV线路输往泸州。西藏拉萨河上的夺地水电站，建成于1928年，装机容量为91.875 kW（125马力）。

20世纪30年代以后中国西南地区水电站建设成绩较大，建成的多是径流引水式水电站，由中国技术人员主持修建。较大的水电站有：重庆长寿县境内龙溪河上的桃花溪水电站，装机容量876 kW；下峒水电站，装机容量3 000 kW；1945年在重庆江津白沙镇由民间集资兴建的高洞水电厂，是中国修建较早的地下式水电站，装机容量120 kW；1944年兴建的重庆北碚高坑岩水电站，设计水头31 m，装机容量160 kW，全部采用国产设备；1945年建成的贵州桐梓境内赤水河支流天门河上的天门河水电站，水位落差30 m，引水流量2～3 m³/s，装机容量1 000 kW，全部机电设备由中国技术人员安装。20世纪40年代中国解放区也建设了几座小型水电站。

农田水利工程

陕西省的泾惠渠是中国引进西方水利技术的最著名的水利工程，是在古郑白渠的基础上由李仪祉于1930～1932年主持兴建的，计划灌溉面积64万亩，1935年实灌面积达59万亩。取水枢纽为混凝土溢流坝和装有平面钢闸门、螺旋启闭机的进水闸、退水闸所组成。相继修建的灌溉工程还有渭惠渠、洛惠渠等7个灌区。其他地区也有类似的工程。

中国最早使用机电灌排的是江苏省武进县。1915年常州开始制造内燃机，拖带水车戽水，使这一带的机械排灌逐渐普及。据统计，至1929年有抽水站42处，专用电线近50 km，灌溉面积近4万亩。

1927年开工修建福建长乐莲柄港提水灌溉工程，工程分2期实施，第1期建2级扬水站，每级扬水6.3 m，引水量130 m³/s，灌溉山原南部、中部农田6万亩；第2期工程延长干渠，增设抽水站，灌溉北部农田4万亩。架设由福州至莲柄港长23 km的30 kV高压输电线，工程规模和难度在当时影响都很大。